Komponenten des Pumpenkopfes

Um die Berechnung der Pumpenförderhöhe zu verstehen, ist es wichtig, die Komponenten aufzuschlüsseln, die zur Gesamtförderhöhe beitragen:

Statischer Druck (Hs): Die statische Förderhöhe ist der vertikale Abstand zwischen Saug- und Druckpunkt der Pumpe. Sie berücksichtigt die potenzielle Energieänderung aufgrund der Höhe. Liegt der Druckpunkt höher als der Saugpunkt, ist die statische Förderhöhe positiv, liegt sie niedriger, ist sie negativ.

Geschwindigkeitskopf (Hv): Die Förderhöhe ist die kinetische Energie, die der Flüssigkeit beim Durchströmen der Rohre zugeführt wird. Sie hängt von der Geschwindigkeit der Flüssigkeit ab und wird mit der folgenden Gleichung berechnet:

Hv=V^2/2g

Wo:

• Hv= Geschwindigkeitshöhe (Meter)
• V= Flüssigkeitsgeschwindigkeit (m/s)
• g= Erdbeschleunigung (9,81 m/s²)

Druckhöhe (PS): Die Druckhöhe stellt die Energie dar, die die Pumpe dem Fluid zuführt, um Druckverluste im System zu überwinden. Sie kann mit der Bernoulli-Gleichung berechnet werden:

Hp=Pd−Ps/ρg

Wo:

• Hp= Druckhöhe (Meter)
• Pd= Druck an der Entnahmestelle (Pa)
• Ps= Druck an der Saugstelle (Pa)
• ρ= Flüssigkeitsdichte (kg/m³)
• g= Erdbeschleunigung (9,81 m/s²)

Reibungshöhe (Hf): Die Reibungshöhe berücksichtigt die Energieverluste durch Rohrreibung und Armaturen im System. Sie kann mit der Darcy-Weisbach-Gleichung berechnet werden:

Hf=fLQ^2/D^2g

Wo:

• Hf= Reibungshöhe (Meter)
• f= Darcy-Reibungsfaktor (dimensionslos)
• L= Rohrlänge (Meter)
• Q= Durchflussrate (m³/s)
• D= Rohrdurchmesser (Meter)
• g= Erdbeschleunigung (9,81 m/s²)

Gesamtkopfgleichung

Der Gesamtkopf (H) eines Pumpensystems ist die Summe aller dieser Komponenten:

H=Hs+Hv+Hp+Hf

Durch das Verständnis dieser Gleichung können Ingenieure effiziente Pumpensysteme entwerfen und dabei Faktoren wie die erforderliche Durchflussrate, Rohrabmessungen, Höhenunterschiede und Druckanforderungen berücksichtigen.